问题 解答题

n个正整数a1,a2,…,an满足如下条件:1=a1<a2<…<an=2009;且a1,a2,…,an中任意n-1个不同的数的算术平均数都是正整数.求n的最大值.

答案

设a1,a2,an中去掉ai后剩下的n-1个数的算术平均数为正整数bi,i=1,2,n.即bi=

(a1+a2++an)-ai
n-1

于是,对于任意的1≤i<j≤n,都有bi-bj=

aj-ai
n-1

从而n-1|(aj-ai),

由于b1-bn=

an-a1
n-1
=
2008
n-1
是正整数,

故n-1|23×251,

由于an-1=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)≥(n-1)+(n-1)+…+(n-1)=(n-1)2

所以,(n-1)2≤2008,于是n≤45,

结合n-1|23×251,所以,n≤9;

另一方面,令a1=8×0+1,a2=8×1+1,a3=8×2+1,a8=8×7+1,

a9=8×251+1,则这9个数满足题设要求.

综上所述,n的最大值为9.

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